淺析鎮(zhèn)隆村桑木埡滑坡形成的原因

李光耀 楊海濤 王瑜娟

（貴州省建筑設計研究院有限責任公司 貴州省貴陽 550003）

1 序言

滑坡是指斜坡上的土體或巖體，受河流沖刷、地下水活動、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或者軟弱帶，整體或分散地順坡向下滑動的自然現(xiàn)象。滑坡的形成主要是某一滑面上剪應力超過其抗剪強度所致。從滑坡的空間形態(tài)來看，產生的基本條件是斜坡體前有滑動空間，兩側有切割面；從滑坡的物質組成來看，具有松散土層、碎石土、風化殼和半成巖土層的斜坡抗剪強度低，易產生滑坡。除此之外，貴州山區(qū)不少滑坡具有“大雨大滑、小雨小滑、無雨不滑”的特點，體現(xiàn)了強降雨對滑坡的影響。

2 工程概況

2011年4月20日，在連續(xù)5d的強降雨后，貴州黔北地區(qū)鎮(zhèn)隆村桑木埡發(fā)生邊坡表層土體開裂現(xiàn)象，我院對該地質災害點進行調查，基本查明滑坡特征、形成條件、機制成因及危害對象，并劃定了危險區(qū)，有效地指導了后期滑坡設計及治理工作。

3 氣象、水文

3.1 氣象

調查區(qū)位于貴州高原西部，屬亞熱帶季風性濕潤氣候區(qū)。據(jù)遵義市氣象局資料，該區(qū)年最高氣溫39.1℃，年最低氣溫-4.6℃，歷年平均氣溫為17.0℃。年最大降雨量1373.9mm，年最小降雨量821.7mm，年平均降水量1097.8m。雨季為每年5～8月，占全年的75﹪，年平均相對濕度78%。

3.2 水文

調查區(qū)屬長江水系赤水河上游支流，區(qū)內無河流分布，地表水大多為季節(jié)性沖溝水，沖溝流程短，水量較小，旱季時干涸。

4 地形地貌及地質概述

4.1 地形地貌

調查區(qū)屬侵蝕、溶蝕低中山地貌，地勢西南高東北低。最高點位于西南側廟灣山頂，海拔975m，最低點位于東北側楊家窩溝谷地帶，海拔812m，相對高差163m。原始地形坡度20～40°，局部地段可達50°以上。

4.2 地質概述

4.2.1 地質構造

場地位于揚子準地臺黔北臺隆遵義斷拱畢節(jié)北東向構造變形區(qū)，調查區(qū)主體構造為北東向的背斜，區(qū)內軸線長約1.8km，背斜核部出露最老的地層為P3c，兩翼依次出露T1y～T1m，軸部附近，巖層產狀平緩，傾角一般10～20°；北西翼巖層傾向280～320°，傾角50～60°；南東翼巖層傾向120～150°，傾角 55～65°。

4.2.2 地層巖性

調查區(qū)出露地層為第四系（Qel+dl）耕植土、紅粘土及風化塊石，局部含礦渣；三疊系下統(tǒng)茅草鋪組（T1m）石灰?guī)r；三疊系上統(tǒng)夜郎組九級灘段（T1y3）泥巖、粉砂質泥巖、粉砂巖；上三疊系上統(tǒng)夜郎組沙堡灣段和玉龍山段（T1y1+2）粉砂巖、泥巖；二疊系上統(tǒng)長興組（P3c）泥晶灰?guī)r。

5 水文地質

5.1 地表水

調查區(qū)內發(fā)育一沖溝，平面形態(tài)呈西南至東北方向分布，較順直，沿沖溝兩側分布稻田，在大氣降雨和農業(yè)灌溉補給下，地面長期有地表水，受其影響，表層耕植土呈軟塑狀，調查區(qū)內植被覆蓋差，沖溝雖然匯水面積較小，但具突發(fā)性強、溝水流量變化大、流量受降水量控制的特點。

5.2 地下水

場地內地下水類型以基巖裂隙水為主，次為松散巖類孔隙水。由于基巖受構造影響嚴重，裂隙發(fā)育，巖體破碎，具備儲水空間和徑流通道，含基巖裂隙水，透水性較強，補給來源為大氣降水、農業(yè)灌溉水及遠程地下水補給。

6 滑坡發(fā)育特征

6.1 主滑體發(fā)育特征

從坡面形態(tài)上看，主滑坡呈前緩中平而后陡形狀，前緣坡度約15°25′，中部坡度約 4°29′～9°37′，后部坡度約 49°45′。平面形態(tài)：后緣寬前緣窄的狹長帶狀?；麦w表層主要為耕植土、紅粘土、塊石土、碎石土、局部含礦渣組成，裂隙較發(fā)育。

6.2 次滑體發(fā)育特征

次級滑坡地形標高927.23～905.13m，前后緣高差22.10m?；驴傮w上順斜坡溝槽分布。從坡面形態(tài)上看：次滑坡呈前中部緩后緣陡形狀，前緣坡度約 11°38′，中部坡度約 7°11′～9°54′，后部坡度約 37°41′。從平面形態(tài)上看：后緣約窄前緣寬的長帶狀?；麦w表層主要為耕植土、紅粘土、塊石土、碎石土組成，裂隙較發(fā)育。

綜上所述，從巖土層分布特征來看，主滑體和次滑體的平面分布較為均勻，為粘土夾碎石、塊石為主。從空間分布上看，縱向為：前后薄、中部厚；橫向為：中間厚、兩側薄。

7 滑坡形成條件和機制成因

7.1 形成條件

7.1.1 巖土體條件

根據(jù)鉆探揭露，滑坡土體主要為軟塑、可塑狀態(tài)的粘土夾風化殘塊，結構松散，裂隙發(fā)育；強風化基巖或中風化基巖構成滑床主體。粘性土在鉆探施工過程中，出現(xiàn)垮孔、掉塊等現(xiàn)象，穩(wěn)定性差，這些軟至可塑狀的堆積土體為滑坡的發(fā)生提供了物質基礎。同時，在水的作用下往往形成飽水軟弱帶，從而誘發(fā)滑坡的發(fā)生。

7.1.2 地形條件

場地內發(fā)育一沖溝，平面形態(tài)呈西南至東北方向分布，呈負地形為主，這種溝槽內孤立內凹的負地形利于地表水的匯集而不利于斜坡的穩(wěn)定。

7.1.3 水的作用

大氣降水和農灌用水沿土體縫隙中不斷的下滲，在相對隔水的中風化基巖接觸帶徑流、富集，從而形成上層滯水和飽水軟弱帶，導致土體本身的抗剪強度急劇下降，不利于斜坡穩(wěn)定，隨著地下水的不斷潛蝕，在中風化基巖面處形成連續(xù)貫通的滑面。

7.2 滑坡形成機制成因

主滑帶形成階段：滑體上部的土層的收縮裂縫發(fā)育，滲透性好，大氣降水或農用灌溉水在相對隔水的中風化基巖面形成飽水帶，通過潛蝕等作用，形成主滑帶。

后緣帶形成階段：主滑帶受重力影響，向下、向前蠕動，主滑帶的后部帶以上的巖土失卻支撐，產生受拉及受剪破壞，行成臨空面，與主滑帶連結，組成后部滑帶。

滑坡推力形成階段：后緣滑帶形成后，其抗力形成外摩阻力，加上后緣滑帶貫通較陡，地表水流亦沿之灌入坡體內直接補給主滑帶，主滑帶的水壓升高對主滑帶產生向前的推力。

滑帶貫通階段：滑坡推力形成后，主滑帶沿抗力最薄弱部位向上擠出地表，前部沿該擠壓、破碎的剪切破壞帶滑動后，形成滑坡前緣滑帶，加上地下水及土體蠕變作用，逐漸生成一系列具有被動土壓破壞性質、呈帚狀分布的裂面組擠出地表，滑帶貫通形成。

前緣滑帶階段：前緣滑帶可重復原面滑動僅一個出口，亦可為許多出口，滑帶自后緣至前緣全部貫通是瞬間為整個滑坡形成之始，此時，滑坡前緣又在邊坡坡腳處開挖，未進行支擋，邊坡前緣在大氣降雨的條件下，發(fā)生局部坍塌，形成臨空面，中部主滑部位變形引起滑坡后部牽引部位的下錯，然后擠壓前部，前部抗滑部分逐步擠緊，產生微量向前滑動，前緣滑帶形成。

平衡階段：研究區(qū)域內滑坡未治理前處于此階段，整個滑坡已經形成。由于滑帶貫通而滑帶水可流出對抗滑部分的水頭壓減小，整體滑動后滑體重心降低和抗滑部分的體積增加，多數(shù)是增大阻力對穩(wěn)定有利?；瑤鲃拥膭铀畨?、可能遭潛蝕的滑帶，特別是沿滑帶位移后滑帶巖土強度衰減很大等最為不利。兩者對滑動條件的影響，使作用于滑帶上應力與強度間的對比在不斷變化，所以滑坡的穩(wěn)定性變現(xiàn)有季節(jié)性、階段性和周期性。

外因誘導破壞階段：滑坡進入雨季后，一般由于滑體過濕而增大自重，尤以增大滑帶水的水量、水位和流速至一定程度，或滑帶被軟化的范圍擴大和滑帶強度衰減達一定量時，坡體復活。在位移量增大下，滑帶強度可突然衰減而產生巨大推力，迫使滑帶加速破壞而進入主滑動，形成新的滑動或崩塌。

8 結束語

（1）滑坡的主要影響因素有巖土體條件、地形條件、水的作用。

（2）滑坡形成機制成因描述為：主滑帶形成階段→后緣帶形成階段→滑坡推力形成階段→滑帶貫通階段→前緣滑帶階段→平衡階段→外因誘導破壞階段。

（3）滑坡破壞模式為：前部牽引→后部加載→中部滑帶剪斷貫通→最終整體滑移失穩(wěn)的變形破壞模式，對應地可將滑坡分為前緣啟動區(qū)（牽引作用）、中間主滑區(qū)、后緣啟動區(qū)（加載作用）。